Pengaruh Komposisi Air Limbah Industri Kertas sebagai Media Pertumbuhan... : Meisa Legi Rizkiana, dkk.
Pengaruh Komposisi Air Limbah Industri Kertas sebagai Media Pertumbuhan dan Fotoperiode terhadap Kultur
Spirulina platensis
Meisa Legi Rizkiana 1 * + , Saepulloh 2 + , Prima Besty Asthary 2 , Rahmaniar Mulyani 1 1 Universitas Jenderal Achmadyani, Jalan Terusan Jendral Sudirman, Cimahi 2 Balai Besar Pulp dan Kertas, Jalan Raya Dayeuhkolot No. 132 Bandung
Diterima : 06 Mei 2019, Revisi akhir : 22 Juni 2019, Disetujui terbit : 26 Juni 2019
The Effect of Composition of Paper Industry Wastewater as A Growth Medium and Photoperiod on The Culture of Spirulina platensis

## Abstract
The paper industry produces wastewater from its production activities and the flue gas desulphurization process (wet scrubber wastewater). Nutritional compounds (carbon, nitrogen and phosphate compounds) which are still in treated wastewater and wet scrubber wastewater have not been utilized optimally and have  potential  as  growth  medium  of  Spirulina  platensis.  Research  on  wastewater  compositions  and photoperiod variations (24 hours light and 12 hours light/12 hours dark) was carried out on a laboratory scale for 9 days. Measurements of medium pH, growth of S. platensis (biomass concentration, specific growth rate, and doubling time), and phycocyanin content were carried out every day to study the effect of wastewater composition and photoperiod treatment on the growth of S. platensis. The results showed that S. platensis can grow well on all compositions of treated wastewater and wet scrubber wastewater. The highest biomass concentration of 831 mg/L and the highest specific growth rate of 0.52 days -1 with a doubling time of 0,4 days is obtained from 24-hour light photoperiod treatment. The composition of treated wastewater and wet scrubber wastewater has no significant effect on the biomass concentration but the photoperiod differences greatly influence the biomass concentration so that in the field scale application it is necessary to consider the lighting system for optimal S. platensis growth.
Keywords: Spirulina platensis, growth medium, photoperiod, treated wastewater, wet scrubber wastewater

## Abstrak
Industri kertas menghasilkan air limbah dari kegiatan produksi dan proses flue gas desulphurization (air limbah wet scrubber ). Senyawa nutrisi (senyawa karbon, nitrogen, dan fosfat) yang masih terdapat dalam air limbah terolah dan air limbah wet scrubber belum dimanfaatkan secara optimal dan berpotensi sebagai media pertumbuhan Spirulina platensis. Penelitian dengan variasi komposisi air limbah dan fotoperiode (24 jam terang dan 12 jam terang/12 jam gelap) telah dilakukan dalam skala laboratorium selama 9 hari. Pengukuran pH media, pertumbuhan S. platensis (konsentrasi biomassa, laju pertumbuhan spesifik, dan waktu penggandaan), dan kandungan fikosianin dilakukan setiap hari untuk melihat pengaruh komposisi media dan perlakuan fotoperiode terhadap pertumbuhan S. platensis . Hasil menunjukkan bahwa S. platensis dapat tumbuh dengan baik pada semua komposisi air limbah terolah dan air limbah wet scrubber yang diujicobakan. Konsentrasi biomassa tertinggi sebesar 831 mg/L dan laju pertumbuhan spesifik tertinggi sebesar 0,52 hari -1 dengan waktu penggandaan 0,4 hari diperoleh dari perlakuan fotoperiode 24 jam terang. Komposisi air limbah terolah dan air limbah wet scrubber tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap konsentrasi biomassa, tetapi perbedaan fotoperiode sangat berpengaruh terhadap konsentrasi biomassa sehingga dalam aplikasi skala lapangan perlu mempertimbangkan sistem pencahayaan untuk pertumbuhan S. platensis yang optimal.
Kata kunci: Spirulina platensis , media pertumbuhan, fotoperiode, air limbah terolah, air limbah wet scrubber
Jurnal Selulosa Vol. 9 No. 1 Juni 2019 Hal. 9 - 24
JURNAL SELULOSA e-ISSN: 2527 - 6662 p-ISSN: 2088 - 7000
+ Meisa Legi Rizkiana dan Saepulloh memiliki kontribusi yang sama pada penelitian ini sebagai Kontributor Utama © 2019 - Jurnal Selulosa all rights reserved. Open access under CC BY-NC-SA license.
( http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ ) DOI: http://dx.doi.org/10.25269/jsel.v9i01.2 68

## Pendahuluan
Industri kertas merupakan salah satu industri yang mengonsumsi air bersih dalam jumlah yang banyak untuk kegiatan produksinya sekaligus sebagai penghasil air limbah yang banyak pula (Ashrafi, Yerushalmi and Haghighat, 2015).  Air limbah yang dihasilkan oleh industri kertas dapat mencapai 60 L air limbah untuk setiap kg kertas yang diproduksinya (Thompson et  al. , 2001; Doble  and  Kumar,  2005).  Air  limbah  industri kertas mengandung beragam senyawa organik dan anorganik yang harus dihilangkan melalu beberapa tahapan pengolahan pada Intalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) sebelum dibuang ke lingkungan. Energi yang diperlukan untuk pengolahan air limbah cukup besar berkisar 0,5-2  kWh/m 3 tergantung jumlah dan komposisi air limbah serta proses pengolahan air limbah yang  berlangsung  (Gude,  2015),  namun  secara umum, air limbah mempunyai energi potensial yang cukup besar dimana sampai 26% berupa energi kimia dalam bentuk senyawa organik dan unsur-unsur senyawa nutrisi seperti senyawa nitrogen  dan  fosfor  (Kokabian  and  Gude,  2015; Gude, 2016). Pembuangan air limbah yang masih banyak mengandung senyawa nutrisi ke badan air dapat mengakibatkan terjadinya pertumbuhan  fitoplankton  yang  tidak  terkendali ( phytoplankton bloom ) (Cai, Park and Li, 2013). Asthary et al. (2013) menjelaskan bahwa meskipun air limbah sudah mengalami proses pengolahan, air  limbah  terolah  (efluen)  industri  kertas  masih mengandung senyawa organik dan unsur hara nitrogen dan fosfor yang berpotensi menyebabkan eutrofikasi  apabila  langsung  dibuang  ke  badan air. Gude, Kokabian and Gadhamshetty (2013) menjelaskan bahwa dengan memanfaatkan energi dari bahan kimia (senyawa organik dan nutrisi) yang terkandung dalam air limbah, pengolahan air limbah dapat berubah dari proses yang memerlukan energi menjadi proses yang menghasilkan energi selain untuk menghilangkan polutan yang membahayakan lingkungan.
Mikroalga merupakan mikroorganisme fotosintetik yang dapat tumbuh dengan memanfaatkan cahaya, sumber karbon, CO 2 , N, P, dan K kemudian mengonversinya menjadi lipid, karbohidrat, dan protein dalam jumlah yang banyak dengan waktu yang relatif singkat (Demirbas, 2011). Dalam pengolahan air limbah, Cai, Park and Li (2013) menjelaskan bahwa mikroalga dapat mengurangi senyawa
nitrogen, fosfor, dan logam-logam beracun yang terkandung dalam air limbah secara efektif. Selain mengurangi konsentrasi nutrisi (senyawa N dan P) dalam air limbah, pemanfaatan mikroalga dalam pengolahan air limbah juga dapat menghasilkan biomassa  yang dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan biofuel sehingga budidaya mikroalga yang digabungkan dalam pengolahan air limbah merupakan salah satu alternatif  dalam  mengatasi  masalah  eutrofikasi sekaligus masalah keterbatasan energi (Chang et  al. , 2013). Lebih lanjut Chang et  al. (2013) menjelaskan bahwa budidaya mikroalga pada umumnya menggunakan pupuk sebagai sumber utama nutrisi bagi pertumbuhan mikroalga yang mengakibatkan biaya budidaya mikroalga  tinggi,  bisa  mencapai  25%  dari  total biaya (Rodrigues et  al. , 2010). Apabila media pertumbuhan mikroalga dapat diganti dengan air limbah seperti air limbah domestik, pertanian, atau limbah industri, budidaya mikroalga dapat lebih berkelanjutan secara ekonomi.
Mikroalga Spirulina  platensis merupakan salah satu alga hijau-biru yang telah banyak diteliti karena kandungan nutrisinya, baik pada bidang industri makanan, kesehatan, maupun akuakultur (Bertolin et  al. , 2011; Colla et  al. ,  2015). Mikroalga S.  platensis tidak hanya memiliki kandungan protein yang tinggi tetapi juga mengandung asam amino, lipid, asam lemak, karbohidrat, vitamin, mineral, dan pigmen (Blinkova, Gorobets and Baturo, 2001; Ono and Cuello, 2004; Bezerra et  al. , 2012) sehingga dapat dijadikan sebagai  suplemen makanan yang komplit (Soni, Sudhakar and Rana, 2017). Kandungan fikosianin dalam S. platensis tidak hanya dapat berfungsi sebagai pewarna alami, tetapi juga dapat berfungsi sebagai antiinflamasi dan antioksidan (Romay et  al. , 1998; Bermejo, Piñero and Villar, 2008; Kuddus et al. , 2013).
Beberapa penelitian juga menunjukkan bahwa S. platensis berpotensi menjadi bahan baku dalam pembuatan bahan bakar alternatif yang terbarukan. S.  platensis berpotensi untuk dijadikan bahan baku pembuatan biodiesel meskipun kandungan lipid pada S.  platensis tidak setinggi pada mikroalga lainnya karena laju pertumbuhan sel S. platensis yang tinggi (Rodrigues et al. , 2010; Kim et al. , 2013; Sumprasit et al. , 2017). Bahkan lebih lanjut Rajak and Verma (2018) menjelaskan bahwa biodiesel yang dibuat dengan bahan baku S.  platensis dapat menjadi alternatif pengganti bahan bakar diesel untuk beberapa jenis mesin
Pengaruh Komposisi Air Limbah Industri Kertas sebagai Media Pertumbuhan... : Meisa Legi Rizkiana, dkk.
diesel. Kandungan karbohidrat yang cukup tinggi pada S. platensis juga berpotensi menjadi bahan baku pembuatan bioetanol melalui proses sakarifikasi  dan  fermentasi  (Braga et  al. , 2018, 2019). Selain itu, protein yang terkandung dalam S. platensis juga dapat dikonversi menjadi biocrude  oil melalui hydrothermal  liquefaction (Chang et al. , 2013). Hasil penelitian yang telah dilakukan oleh
Asthary et al. (2013) dan Setiawan et al. (2014) menunjukkan bahwa air limbah terolah dari industri kertas dapat dijadikan media alternatif pertumbuhan S.  platensis bahkan sampai komposisi 100%. Kemampuan S.  platensis untuk dapat tumbuh dalam media air limbah terolah disebabkan oleh kelebihan yang dimiliki oleh S.  platensis , yaitu dapat tumbuh pada kondisi media yang bersifat alkali seperti air laut dan air limbah (Kim et  al. , 2013) dan relatif tahan terhadap kontaminasi dari mikroorganisme lain yang dapat menggangu pertumbuhan S.  platensis (Eriksen, 2008) serta  fleksibel  dan  resisten  terhadap  kondisi pertumbuhan suboptimal (Rodrigues et al. , 2010) . Selain itu, S. platensis dapat tumbuh baik secara fotoautotrof,  heterotrof,  maupun  miksotrofik ( mixotrophic ) dimana pada kondisi tersebut S. platensis dapat memperoleh energi dari proses fotosintesis (fotoautotrof) sekaligus dari sumber karbon organik (heterotrof) (Lee, 2004; Cheirsilp and Torpee, 2012). Pada penelitian yang telah dilakukan oleh Setiawan et al. , (2014) air limbah terolah digunakan sebagai sumber nutrisi dan mineral sedangkan CO 2 dari emisi pembakaran batubara digunakan sebagai sumber karbon . Industri kertas, khususnya yang menggunakan batu bara sebagai bahan bakar pada unit boiler, juga menghasilkan air limbah dari proses Flue Gas Desulphurization (FGD) secara wet scrubber (air limbah wet scrubber ). Air limbah wet scrubber memiliki pH rendah dan mengandung partikulat, sulfat, dan nitrat sehingga harus diolah terlebih dahulu sebelum dibuang ke badan air (Jo et  al. ,  2015).  Hasil  penelitian  yang  telah dilakukan oleh Khairunnissa et  al. (2018) menunjukkan bahwa air limbah wet scrubber juga dapat menjadi media alternatif untuk pertumbuhan S. platensis. Pada penelitian tersebut gas karbondioksida terlarut, senyawa nitrat, dan sulfat yang terdapat pada air limbah wet scrubber digunakan sebagai nutrisi bagi pertumbuhan S.  platensis mensubtitusi sebagian nutrisi yang terdapat pada media Zarrouk.
Saat ini, belum ada penelitian yang menggunakan air limbah terolah dan air limbah wet scrubber secara bersamaan sebagai media pertumbuhan S.  platensis . Pemanfaatkan kandungan nutrisi pada air limbah terolah dan air limbah wet scrubber sebagai media pertumbuhan S. platensis tidak hanya akan mengurangi beban biaya karena harga bahan kimia untuk pembuatan media yang mahal, tetapi juga dapat menjadi alternatif pemanfaatkan kedua air limbah tersebut yang selama ini belum optimal. Selain itu, hal ini juga dapat membantu mengatasi potensi terjadinya eutrofikasi  apabila  air  limbah  terolah  dibuang langsung ke lingkungan (Asthary et al. , 2013).
Pertumbuhan S.  platensis tidak hanya dipengaruhi oleh kandungan bahan kimia atau nutrisi pada media tetapi juga dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Cahaya merupakan faktor lingkungan  yang sangat penting bagi pertumbuhan S.  platensis karena diperlukan untuk proses fotosintesis (Budiardi, Utomo and Santosa, 2010). Hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Yuan et al. (2011) dan Manullang, Widianingsih dan Endrawati (2012) menunjukkan bahwa pertumbuhan dan kandungan biokimia S.  platensis dipengaruhi oleh periode waktu pencahayaan (fotoperiode).
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh air limbah terolah dan air limbah wet scrubber sebagai media pertumbuhan dan fotoperiode terhadap pertumbuhan S.  platensis termasuk pengaruhnya terhadap kandungan fikosianin  yang  merupakan  pigmen  utama  dari S.  platensis (Kuddus et  al. , 2013) . Fotoperiode divariasikan antara 24 jam terang dengan pencahayaan 12 jam terang dan 12 jam gelap untuk menyimulasikan kondisi pertumbuhan S. platensis apabila dibudidayakan dalam skala lapangan.

## Bahan dan Metode
Bahan yang digunakan dalam penelitian antara lain kultur induk S. platensis dari Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI; air limbah terolah dan  air limbah wet scrubber diperoleh dari salah satu industri kertas yang berada di Jawa Barat; buffer fosfat pH 7; dan bahan kimia untuk pembuatan media perbanyakan S. platensis (media Zarrouk) yang terdiri dari NaHCO 3 , NaNO 3 , K 2 SO 4 , NaCl, K 2 HPO 4 , Na 2 EDTA, CaCl 2 , FeSO 4 .7H 2 O, dan MgSO 4 dengan kualitas analyzed  grade yang diperoleh dari Merck. Peralatan yang digunakan antara lain botol kaca 500 mL, autoklaf, aerator,
penyaring vakum, kertas saring Whatman, lampu neon, pH meter YSI 100A, neraca analitik merek Ohaus, oven merek Memmert, spektrofotometer merek Hach DR2000, desikator, light meter , dan sentrifuga  merek  Fisher  Scientific.  Air  limbah wet scrubber yang digunakan pada penelitian ini sama dengan penelitian yang telah dilakukan oleh (Khairunnissa et al. , 2018).

## Karakterisasi Air Limbah Terolah dari IPAL
Industri Kertas dan Air Limbah dari Proses Wet Scrubber
Air limbah terolah dan air limbah wet scrubber yang digunakan sebagai media tumbuh S. platensis terlebih dahulu dikarakterisasi untuk mengetahui potensi kedua air limbah tersebut sebagai media pertumbuhan S. platensis . Parameter yang diuji, yaitu pH (SNI 06-6989.11-2004), total nitrogen (06-6989.52-2005),  padatan  tersuspensi  (SNI 698.3-2004),  BOD  (SNI  6989.72-2009),  COD (SNI  6989.73-2009),  dan  sulfat  (SNI  6989.20- 2009).
Pengukuran Konsentrasi Biomassa S. platensis berdasarkan Nilai Kerapatan Optik (OD 680 )
Pengukuran konsentrasi biomassa S. platensis dilakukan dengan menggunakan kurva kalibrasi yang dibuat dengan mengacu pada penelitian yang dilakukan oleh Khairunnissa et  al. (2018) dan Chen et al. (2013).  Pada pembuatan kurva kalibrasi, pengukuran kerapatan optik ( optical density ) dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 680 nm (OD 680 ), sedangkan konsentrasi biomassa S. platensis diukur secara gravimetri. Biomassa
S.  platensis dicuci dengan akuades kemudian dikeringkan dalam oven pada temperatur 105ºC selama 1 jam hingga diperoleh berat konstan. Nilai serapan pada panjang gelombang 680 nm untuk setiap kultur hasil pengenceran diplot terhadap konsentrasi biomassanya sehingga terbentuk kurva kalibrasi. Kurva kalibrasi digunakan sebagai dasar dalam perhitungan konsentrasi biomassa S.  platensis berdasarkan hasil pengukuran kerapatan optik kultur S. platensis (Dianursanti dan Wijanarko, 2007). Kelinieran hubungan antara kerapatan optik (OD 680 ) dengan konsentrasi biomassa S. platensis dapat dilihat berdasarkan nilai regresi dari kurva kalibrasi yang diperoleh. Persamaan linier kurva kalibrasi (Persamaan 1) dengan nilai R 2 = 0,9931
digunakan sabagai dasar perhitungan konsentrasi biomassa S.  platensis . Konsentrasi biomassa S. platensis pada kultur yang telah diketahui nilai serapannya pada panjang gelombang 680 nm dihitung dengan menggunakan persamaan yang digunakan  oleh  Leduy  and  Therien  (1977) dan Chang et  al .  (2013)  dengan  modifikasi (Persamaan 2).
y = 217,27x – 4,3455........................................(1) Biomassa (g/L) = (217,27 x OD 680 ) – 4,3455....(2)
Perbanyakan Kultur S. platensis
Kultur S.  platensis diperbanyak dengan menggunakan media Zarrouk (Vieira Costa, Colla and Duarte Filho, 2004) yang mengandung NaHCO 3 16,8 g/L; NaNO 3 2,5 g/L; K 2 SO 4 1 g/L; NaCl 1 g/L; K 2 HPO 4 0,5 g/L; Na 2 EDTA 0,08 g/L; CaCl 2 0,04 g/L; FeSO 4 .7 H 2 O 0.01 g/L dan MgSO 4 0,2 g/L. Kultur S.  platensis diperbanyak pada temperatur ruang dengan pencahayaan selama 24 jam yang berasal dari lampu neon dan pH media diatur pada rentang 9-10. Perbanyakan kultur S.  platensis dilakukan hingga masih berada pada fase log sesuai dengan kurva pertumbuhan (tidak ditampilkan dalam naskah), yaitu sekitar 4-6 hari.

## Percobaan Variasi Media dan Variasi Fotoperiode
Penelitian ini menggunakan rancangan acak  lengkap  dengan  5  (lima)  perlakuan variasi komposisi media dan 2 (dua) perlakuan fotoperiode ( Tabel 1 ) dengan kontrol media Zarrouk. Masing-masing  perlakuan dilakukan dengan 3 (tiga) kali pengulangan. Percobaan dilakukan dengan menggunakan botol kaca dengan volume 500 mL pada suhu ruang (28-30 o C). Pencahayaan menggunakan lampu neon dengan intensitas sebesar ±4000 lux serta pengadukan dengan cara aerasi menggunakan pompa udara. Percobaan dilakukan selama 9 hari dan setiap hari dilakukan pengukuran pH dan sampling kultur S.  platensis untuk pengukuran kerapatan optik (OD 680 ) dan analisis kandungan fikosianin (Khairunnissa et  al. , 2018). Pengukuran pH dilakukan dengan menggunakan pH meter, sedangkan kerapatan optik (OD 680 ) diukur menggunakan spektrofotometer. Konsentrasi S.  platensis dihitung berdasarkan pengukuran
Pengaruh Komposisi Air Limbah Industri Kertas sebagai Media Pertumbuhan... : Meisa Legi Rizkiana, dkk.
OD 680 menggunakan persamaan  2.  Data konsentrasi S.  platensis selanjutnya dianalisis secara statistik (ANOVA) dengan tingkat kepercayaan  95%  menggunakan  program  SPSS dan dijadikan dasar dalam perhitungan  laju pertumbuhan  spesifik  dan  waktu  penggandaan yang dihitung dengan menggunkan persamaan 3 dan  persamaan  4  (Vonshak,  1997;  Budiardi, Utomo and Santosa, 2010; Chang et al. , 2013). Laju  pertumbuhan  spesifik  (µ)  menunjukkan pertambahan konsentrasi biomassa S. platensis untuk setiap satuan waktu (hari) sedangkan waktu penggandaan atau waktu generasi (g) menunjukkan waktu yang diperlukan oleh S.  platensis untuk menggandakan populasi biomassanya.
µ = (ln x 2 - ln x 1 ) (t 2 - t 1 ) ......................................(3)
Keterangan :
µ = laju pertumbuhan spesifik (hari -1 ) t 1 dan t 2 = waktu pertumbuhan (hari) x 1 dan x 2 = konsentrasi biomassa S. platensis pada interval waktu t 1 dan t 2 (mg/L)
g = ln 2 µ ...................................................(4) Keterangan : g = waktu penggandaan (hari) µ = laju pertumbuhan spesifik (hari -1 )
Analisis  kandungan  fikosianin  pada  kultur S. platensis dilakukan dengan mengacu penelitian yang telah dilakukan oleh  Ajayan, Selvaraju dan Thirugnanamoorthy  (2012).  Ekstraksi  fikosianin dilakukan dengan menggunakan pelarut buffer fosfat pH  7.  Sampel  dibekukan  pada  suhu  0°C  selama 24 jam, kemudian dicairkan kembali ( freezing- thawing method ). Setelah itu, dilakukan sentrifugasi untuk memisahkan supernatan dari biomassa S. platensis . Nilai serapan supernatan diukur dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang  (λ)  615  dan  652  nm.  Konsentrasi fikosianin  (PC)  dihitung  dengan  menggunakan persamaan  5  (Bennet  and  Bogorad,  1973; Ajayan, Selvaraju and Thirugnanamoorthy, 2012)
PC = (OD 615 - (0,474 x OD 652 ) 5,34 ................(5) Keterangan : PC =  konsentrasi fikosianin (mg/mL) OD 615 =  Nilai absorbansi pada panjang gelombang 615 nm (λ max fikosianin) OD 652 =  Nilai absorbansi pada panjang gelombang 652 nm (λ max allofikosianin)
Hasil dan Pembahasan

## Karakterisasi Air Limbah
Air limbah terolah dan air limbah dari unit wet scrubber memiliki pH yang berbeda ( Tabel 2 ).

## Tabel 1 . Rancangan Percobaan
Kode Variasi Media Variasi Fotoperiode Air Limbah Terolah Air Limbah Wet Scrubber Media Zarrouk Terang (Jam) Gelap (Jam) A1 100% 0% 0% 24 - B1 75% 25% 0% 24 - C1 50% 50% 0% 24 - D1 25% 75% 0% 24 - E1 0% 100% 0% 24 - K1 0% 0% 100% 24 - A2 100% 0% 0% 12 12 B2 75% 25% 0% 12 12 C2 50% 50% 0% 12 12 D2 25% 75% 0% 12 12 E2 0% 100% 0% 12 12 K2 0% 0% 100% 12 12
Air limbah terolah memiliki pH netral, sedangkan air limbah wet scrubber bersifat asam yang disebabkan oleh adanya kandungan asam yang berasal dari pelarutan gas NO x dan SO x (Jo et  al. ,  2015).  Dari  segi  nilai  pH,  kedua  air limbah tersebut tidak berada pada rentang pH yang optimum bagi pertumbuhan S.  platensis yang  berkisar  pada  pH  8,5-9,5  (Soong,  1980; Utomo et  al. ,  2005).  Namun  bila  dibandingkan air limbah terolah, rendahnya nila pH air limbah wet scrubber berpotensi untuk menghambat pertumbuhan S. platensis karena pada pH media kurang  dari  7,  sel S.  platensis akan lisis dan terjadi perubahan bentuk pertumbuhan pigmen (Hariyati, 2008). Untuk mengantisipasi hal tersebut, perlu adanya pengkondisian pH air limbah terutama air limbah wet scrubber dengan penambahan basa ketika akan digunakan sebagai media pertumbuhan S. platensis. Baik air limbah terolah maupun air limbah wet scrubber memiliki kandungan BOD dan COD yang rendah dimana kandungan COD dan BOD pada air limbah terolah sedikit lebih tinggi dibandingkan pada air limbah wet scrubber . Nilai BOD biasanya digunakan sebagai dasar untuk mengukur kandungan senyawa organik yang dapat terdegradasi dalam air limbah (Liu et  al. , 2018). Adanya kandungan organik pada air limbah terolah dan air limbah wet scrubber bisa menjadi kelebihan tersendiri apabila digunakan sebagai media pertumbuhan S. platensis pada media dengan penambahan sumber karbon organik ( mixotrophic ). Hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Chang et  al. (2013) menunjukkan bahwa penambahan sumber karbon organik dapat meningkatkan pertumbuhan  dan kandungan protein S. platensis. Air limbah terolah dan air limbah wet scrubber juga sama-sama mengandung senyawa nitrogen meskipun kandungannya tidak terlalu tinggi. Nitrogen pada air limbah terolah dapat berupa nitrogen organik (protein, peptida, atau materi genetik) dan nitrogen anorganik (nitrit, nitrat, asam nitrat, dan amonia) (Cai, Park and Li, 2013), sedangkan nitrogen pada air limbah wet scrubber berada dalam bentuk senyawa nitrat yang terbentuk dari NO x yang larut dalam scrubbing liquid (Jo et al. , 2015). Cai, Park and Li (2013) menjelaskan bahwa alga eukariot seperti S.  platensis hanya mengasimilasi nitrogen anorganik dalam bentuk nitrit, nitrat, dan amonia. Berdasarkan hal tersebut, meskipun kandungan nitrogen total pada kedua jenis air limbah tesebut
relatif sama, air limbah wet scrubber berpotensi untuk lebih banyak menyediakan sumber nitrogen bagi pertumbuhan S.  platensis karena nitrogen yang terkandung di dalamnya sebagian besar berada dalam bentuk senyawa nitrat.
Air limbah wet scrubber juga mengandung senyawa sulfat yang berasal dari SO x yang larut dalam scrubbing  liquid (Jo et  al. ,  2015). Meskipun kandungannya relatif rendah, senyawa sulfat dalam air limbah wet scrubber berpotensi untuk menghambat pertumbuhan S.  platensis.
Hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Kebede  (1997)  menunjukkan  bahwa  meskipun S.  platensis memiliki toleransi yang baik terhadap ion sulfat dalam konsentrasi tinggi, laju pertumbuhan S.  platensis dapat mengalami penurunan. Kelebihan lain dari air limbah terolah adalah adanya senyawa fosfat yang terkandung di dalamnya. Senyawa fosfor terutama dalam bentuk fosfat memiliki peranan yang sangat penting dalam pertumbuhan mikroalga (Cai, Park and Li, 2013). Çelekli, Yavuzatmaca and Bozkurt (2009) juga menjelaskan bahwa fosfat memiliki peranan  yang  signifikan  terhadap  produktivitas biomassa S. platensis .
Tabel 2. Hasil Karakterisasi Air Limbah Terolah dan Air Limbah Wet Srubber Industri Kertas No. Parameter Satuan Air Limbah Terolah Air Limbah Wet Scrubber* 1 pH - 7,8 4,3 2 BOD mg/L 20 14 3 COD mg/L 53 23 4 Nitrogen total mg/L 2,46 2,74 5 Fosfor (P) mg/L 0,94 - 6 Sulfat mg/L - 84,9 *Khairunnissa et al. (2018)

## Pengaruh Variasi Komposisi Media dan Fotoperiode terhadap Pertumbuhan

## S. platensis
Terdapat perbedaan pola pH kultur S.  platensis antara yang ditumbuhkan pada kondisi fotoperiode 24 jam terang dengan kondisi fotoperiode 12 jam terang/12 jam gelap ( Gambar 1 ). Pada kedua kondisi fotoperiode tersebut, pH awal semua komposisi media relatif sama berkisar
Pengaruh Komposisi Air Limbah Industri Kertas sebagai Media Pertumbuhan... : Meisa Legi Rizkiana, dkk.
antara 9,4-9,6 meskipun air limbah terolah dan air limbah wet scrubber memiliki pH di bawah 9. Hal ini dapat disebabkan oleh penambahan kultur S.  platensis yang ditambahkan ke dalam media memiliki pH yang tinggi sekitar 10-11. Nilai pH media pada awal percobaan (hari ke-0) yang relatif sama untuk setiap komposisi air limbah menunjukkan bahwa perbedaan komposisi air limbah terolah dan air limbah wet scrubber tidak mengakibatkan perbedaan pH yang berarti. Pada fotoperiode 24 jam, terjadi kenaikan pH media sampai 10,70 sedangkan pada fotoperiode 12 jam terang dan 12 gelap, pH media cenderung tidak mengalami kenaikan yang berarti dan berada pada rentang 9,6-9,8. Meskipun terjadi kenaikan pH media pada fotoperiode 24 jam terang, rentang pH media tersebut masih berada pada rentang pH yang optimum bagi pertumbuhan S. platensis . Hariyati (2008) menjelaskan bahwa pada umumnya mikroalga S.  platensis tumbuh baik pada pH netral dan lebih mentolerir kondisi basa dari pada kondisi asam. Lebih lanjut dijelaskan pula bahwa pada pH media di atas 10 atau kurang dari 7 pertumbuhan S. platensis akan terhambat di mana akan terjadi perubahan bentuk pertumbuhan pigmen dan sel lisis.
Pada perlakuan fotoperiode 24 jam terang, pH media naik sampai hari ke-5 (perlakuan A1 dan  D1)  atau  hari  ke-7  (perlakuan  B1,  C1,  dan E1) dan selanjutnya pH media cenderung tetap atau  turun.  Dianursanti  dan  Wijanarko  (2007) menjelaskan bahwa kenaikan pH media  dapat
disebabkan oleh adanya kenaikan konsentrasi ion hidroksida yang dihasilkan dari proses fotosintesis oleh S.  platensis seperti yang ditunjukkan pada persamaan 6.
H 2 O + HCO 3 - → C 6 H 12 O 6 + O 2 + OH - ...............(6)
Hal itu senada dengan penjelasan Chang et  al. , (2013) dimana pH media naik seiring dengan peningkatan proses fotosintesis yang dilakukan oleh S.  platensis. Berdasarkan penjelasan tersebut, pH media akan naik seiring dengan semakin tingginya pertumbuhan S. platensis dimana pertumbuhan S.  platensis sangat dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang diperlukan pada proses fotosintesis (Ajayan, Selvaraju and Thirugnanamoorthy, 2012). Nilai pH media yang tidak terus naik setelah hari  ke-5  atau  hari  ke-7  dapat  disebabkan  oleh adanya  sistem  penyangga  (buffer)  alami  dari gas CO 2 yang terlarut pada media dimana gas CO 2 tersebut akan menjadi asam karbonat yang akan terurai menjadi ion-ion karbonat dan ion bikarbonat (Amanatin and Nurhidayati, 2013). Pada perlakuan fotoperiode 12 jam terang/12 jam gelap, pH media tidak mengalami kenaikan yang signifikan kecuali kontrol. Hal ini menunjukkan bahwa perbedaan perlakuan fotoperiode dapat mempengaruhi pertumbuhan S.  platensis dan secara tidak langsung dapat mempengaruhi nilai pH media yang digunakan untuk pertumbuhan S. platensis .
(a)                                                                                  (b)
Gambar 1 . Nilai pH Kultur S. platensis pada berbagai Variasi Komposisi Media dengan Perlakuan Fotoperiode 24 Jam Terang (a) dan 12 Jam Terang/12 Gelap (b)
Pada kondisi fotoperiode yang sama, pertumbuhan S. platensis relatif sama pada semua komposisi media yang diujicobakan, namun pertumbuhan S. platensis berbeda antara perlakuan fotoperiode 24 jam terang dengan fotoperiode 12 jam terang/12 jam gelap ( Gambar 2a dan Gambar 2b ). Hasil uji statistik analisis variansi (ANOVA) dengan tingkat kepercayaan 95%  menunjukkan  bahwa  variasi  komposisi media tidak berpengaruh nyata terhadap konsentrasi biomassa S.  platensis (sig.>0,05) tetapi fotoperiode berpengaruh nyata terhadap konsentrasi biomassa S. platensis (sig.<0,05). Pada perlakuan fotoperiode 24 jam terang, konsentrasi biomassa S. platensis bertambah seiring dengan bertambahnya waktu pertumbuhan sampai hari ke-5 kemudian konsentrasi biomassa relatif tidak berubah bahkan mengalami penurunan sampai
akhir percobaan atau hari ke-9. Berbeda halnya pada perlakuan fotoperiode 12 jam terang/12 jam gelap dimana konsentrasi biomassa S.  platensis turun pada hari pertama untuk setiap perlakuan variasi komposisi media kecuali media D (25% air limbah terolah, 75% air limbah wet scrubber ) dan kontrol. Kenaikan konsentrasi biomassa baru terjadi setelah hari ke-2 sampai akhir percobaan (hari ke-9) kecuali kontrol.
Laju  pertumbuhan  spesifik S.  platensis berbeda-beda untuk setiap komposisi media dimana secara umum laju pertumbuhan spesifik pada fotoperiode 24 jam terang jauh lebih tinggi dibandingkan pada fotoperiode 12 jam terang/12 jam gelap ( Gambar 2c dan Gambar 2d ). Hal ini senada dengan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Budiardi, Utomo dan Santosa (2010) dimana laju pertumbuhan S.  platensis
(a)                                                                                  (b)
(c)                                                                                  (d)
Gambar 2. Konsentrasi Biomassa dan Laju Pertumbuhan Spesifik S. platensis pada berbagai Variasi Komposisi Media dengan Perlakuan Fotoperiode 24 Jam Terang (a, c) dan 12 Jam Terang/12 Jam Gelap (b, d)
Pengaruh Komposisi Air Limbah Industri Kertas sebagai Media Pertumbuhan... : Meisa Legi Rizkiana, dkk.
pada fotoperiode 24 jam terang lebih tinggi dibandingkan perlakuan dengan waktu terang yang lebih singkat meskipun media pertumbuhannya sama. Laju pertumbuhan spesifik S. platensis pada media D (25% air limbah terolah dan 75% air limbah wet scrubber ) lebih tinggi dibandingkan perlakuan media lainnya baik pada perlakuan fotoperiode 24 jam terang maupun fotoperiode 12 jam terang/12 jam gelap. Laju pertumbuhan spesifik tertinggi untuk setiap komposisi media kecuali kontrol terjadi pada hari ke-2 (fotoperiode 24 jam terang) dan hari ke-1 (fotoperiode 12 jam terang/12 jam gelap), selanjutnya laju pertumbuhan spesifik mengalami penurunan sampai hari ke-9. Pada perlakuan fotoperiode 12 jam terang/12 jam gelap, laju pertumbuhan  spesifik  bernilai  negatif  pada  5 hari pertama pertumbuhan yang menunjukan terjadinya penurunan konsentrasi biomassa S. platensis dan baru bernilai positif pada hari ke-6 dan meningkat sampai hari ke-9. Hal ini terjadi hampir pada setiap perlakuan media kecuali perlakuan media D (25% air limbah terolah, 75% air limbah wet scrubber ) dan kontrol. Perbedaan pola pertumbuhan S.  platensis antara perlakuan fotoperiode 24 jam terang dengan fotoperiode 12 jam terang/12 jam gelap dapat menunjukkan perbedaan fase pertumbuhan S.  platensis pada kedua perlakuan fotoperiode tersebut. Pada perlakuan fotoperiode 24 jam terang, S.  platensis dapat langsung memasuki fase pertumbuhan (eksponensial) dengan waktu adaptasi yang sangat singkat. Meskipun pada hari pertama sudah terjadi peningkatan konsentrasi biomassa, bukan berarti S.  platensis tidak melalui fase adaptasi (lag) karena fase adaptasi dapat berlangsung cepat sehingga sulit untuk diamati (Budiardi, Utomo and Santosa, 2010). Pada penelitian yang dilakukan oleh Çelekli, Yavuzatmaca dan Bozkurt (2009), fase lag atau adaptasi terjadi hanya selama 4 jam selanjutnya biomassa S. platensis naik secara tajam. Singkatnya fase lag dapat terjadi karena inokulum yang digunakan diambil ketika masih berada dalam fase log/eksponensial seperti pada penelitian yang dilakukan oleh Rodrigues et  al. (2010). Pertambahan konsentrasi biomassa S.  platensis mulai relatif sama atau turun (fase stasioner) pada  hari  ke-5  kecuali  kontrol  pada  hari  ke-8. Sebaliknya, pada perlakuan fotoperiode 12 jam terang/12 jam gelap, S. platensis mengalami fase adaptasi yang cukup lama sampai 5 hari kemudian memasuki fase pertumbuhan dan belum memasuki
fase stasioner sampai akhir percobaan (hari ke-9). Çelekli, Yavuzatmaca dan Bozkurt (2009) menjelaskan bahwa fase lag terjadi karena proses penyesuaian S.  platensis . Berdasarkan data pada Gambar 2 , dapat dikatakan bahwa S. platensis lebih mudah beradaptasi dengan media pertumbuhan yang baru (air limbah terolah dan air limbah wet scrubber ) dibandingkan kondisi pencahayaan dari fotoperiode 24 jam ketika perbanyakan menjadi 12 jam terang/12 jam gelap saat percobaan.
Perbedaan pola pertumbuhan S.  platensis antara perlakuan fotoperiode 24 jam terang dengan fotoperiode 12 jam terang/12 jam gelap juga dapat menunjukkan bahwa cahaya merupakan faktor yang sangat mempengaruhi pertumbuhan S. platensis dimana semakin lama periode pencahayaan, konsentrasi biomassa S. platensis semakin tinggi. Hal ini sejalan dengan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Endrawati,  Manulang  dan  Widianingsih  (2012) yang menunjukkan bahwa kepadatan sel S. platensis tertinggi diperoleh pada perlakukan dengan lama pencahayaan (fotoperiode) 24 jam dibandingkan perlakuan dengan pencahayaan yang lebih singkat. Lebih lanjut dijelaskan bahwa hal itu terjadi karena energi cahaya sangat berperan dalam proses fotosintesis untuk pembentukan energi yang akan digunakan untuk pertumbuhan. Semakin lama periode pencahayaan, semakin banyak energi yang dapat digunakan untuk proses fotosintesis sehingga semakin banyak pula energi yang dapat digunakan untuk pertumbuhan dan sebaliknya. Ajayan, Selvaraju dan Thirugnanamoorthy (2012) juga menjelaskan bahwa dengan intensitas cahaya yang tinggi, semakin banyak energi listrik yang diperoleh yang sangat menguntungkan untuk pertumbuhan sel dan produksi biokimia. Selain itu, lamanya waku pencahayaan juga berpengaruh terhadap konsumsi nutrien pada media dimana waktu pencahayaan yang terlalu singkat dapat mempengaruhi pemanfaatan nitrat dan fosfat dalam media (Meseck, Alix and Wikfors, 2005). Pada perlakuan fotoperiode 24 jam terang, kenaikan konsentrasi biomassa S.  platensis terjadi  hanya  sampai  hari  ke-5  dan  selanjutnya konsentrasi biomassa cenderung sama atau bahkan menurun untuk setiap perlakuan kecuali kontrol yang masih mengalami kenaikan sampai hari ke-8. Ada beberapa faktor yang dapat menyebabkan hal itu terjadi diantaranya,, yaitu ketersediaan hara dan pengaruh intensitas cahaya. Budiardi,
Utomo, dan Santosa, (2010) menjelaskan bahwa penurunan konsentrasi bomassa dapat terjadi karena penurunan kandungan nutrisi dan akibat pebentukan bayangan dari sel itu sendiri ( self  shading  effect ) karena kepadatan sel S. platensis yang sudah cukup tinggi. Lebih lanjut dijelaskan bahwa efek ini berjalan seiring dengan semakin meningkatnya kepadatan sel dimana cahaya akan semakin sulit untuk masuk ke dalam kultur . Kultur S. platensis yang terlalu padat mengakibatkan intensitas cahaya tidak terdistribusi secara merata sehingga ada bagian kultur yang tidak mendapatkan cahaya yang cukup untuk menunjang pertumbuhannya (Dianursanti dan Wijanarko, 2007).
Pada perlakuan fotoperiode 12 jam terang/12 jam gelap, meskipun terjadi penurunan konsentrasi biomassa S.  platensis pada  5  hari pertama, konsentrasi biomassa S.  platensis terus naik dan tidak teramati adanya penurunan konsentrasi biomassa S.  platensis sampai akhir percobaan (hari ke-9). Hal itu terjadi karena laju pertumbuhan S. platensis yang jauh lebih rendah dibandingkan pada kondisi fotoperiode 24 jam terang. Selain itu, pada waktu pencahayaan yang lebih singkat, konsumsi  nitrat dan fosfat dalam media tidak setinggi pada fotoperiode 24 jam terang (Meseck, Alix and Wikfors, 2005) sehingga dengan jumlah nutrisi yang sama, konsumsi nutrisi yang lebih rendah mengakibatkan masih tersedianya nutrisi pada media yang menunjang pertumbuhan S. platensis sampai akhir percobaan (hari ke-9).
Konsentrasi biomassa S.  platensis tertinggi diperoleh pada perlakuan E1 sebesar 831 mg/L lebih  tinggi  47%  dibandingkan  kontrol  namun pertumbuhan terbaik diperoleh pada perlakuan D1 dengan laju pertumbuhan spesifik 0,52 hari -1 dan waktu penggandaan 0,4 hari ( Tabel 3 ). Laju pertumbuhan spesifik hasil penelitian lebih tinggi dibandingkan hasil penelitian Budiardi, Utomo dan Santosa (2010),, yaitu sebesar 0,366 hari -1 dengan mengunakan media yang terbuat dari pupuk komersial dan hasil penelitian Chang et al. (2013), yaitu 0,292 hari -1 yang menggunkan media urin manusia sintetik yang ditambahkan 200 mg/L natrium asetat. Waktu penggandaan S. platensis hasil penelitian juga lebih singkat dibandingkan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Budiardi, Utomo dan Santosa (2010), yaitu sebesar 1,89 hari. Berdasarkan hal tersebut, air limbah terolah dan air limbah wet scrubber memiliki potensi yang cukup besar sebagai media pertumbuhan S.  platensis seperti media-media alternatif yang pernah diteliti sebelumnya.
Konsentrasi biomassa S.  platensis hasil penelitian lebih tinggi dibandingkan penelitian sebelumnya yang menggunakan 100% air limbah terolah,  yaitu    395  mg/L  (Asthary et  al. , 2013) dan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Khairunnissa et  al. (2018),, yaitu 813 mg/L yang menggunakan media dari air limbah wet scrubber dan media Zarrouk dengan komposisi 75%:25%.  Pada  kondisi  fotoperiode  12  jam terang/12 jam gelap, konsentrasi biomassa S. platensis tertinggi sebesar 201 mg/L diperoleh
Tabel 3 . Pertumbuhan dan Kandungan Fikosianin S. platensis pada berbagai Komposisi Media dan Kondisi Fotoperiode
24 Jam Terang 12 Jam Terang/12 Jam Gelap A1 B1 C1 D1 E1 K1 A2 B2 C2 D2 E2 K2 Biomassa (mg/L) 741 762 733 775 831 563 198 201 188 181 180 202 Produktivitas Biomassa (mg/L. hari) 98 125 128 129 111 58 3 5 6 7 6 19 Laju Pertumbuhan Spesifik (hari -1 ) 0,32 0,43 0,50 0,52 0,38 0,43 0,02 0,03 0,04 0,05 0,04 0,18 Waktu Penggandaan (hari) 0,5 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 4,8 3,0 2,2 1,9 2,5 1,0 Konsentrasi Fikosianin (mg/L) 0,26 0,22 0,27 0,23 0,21 0,11 0,08 0,09 0,09 0,08 0,08 0,04 Kandungan Fikosianin (mg/g) 0,36 0,29 0,37 0,33 0,38 0,27 0,47 0,45 0,51 0,47 0,48 0,30
Pengaruh Komposisi Air Limbah Industri Kertas sebagai Media Pertumbuhan... : Meisa Legi Rizkiana, dkk.
pada  media  B2  (75%  air  limbah  terolah  dan 25%  air  limbah wet scrubber ), sedikit lebih rendah dibandingkan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Setiawan et  al. (2014),, yaitu 222 mg/L yang menggunkan media dari air limbah terolah dengan pencahayaan selama 12 jam dan menggunakan emisi dari boiler sebagai sumber CO 2 . Berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya tersebut dan data pada Tabel 3 , dapat dikatakan bahwa konsentrasi biomassa S.  platensis cenderung lebih tinggi pada media yang lebih banyak mengandung air limbah wet scrubber dibandingkan air limbah terolah pada kondisi fotoperiode 24 jam terang. Hal itu dapat disebabkan karena perbedaan senyawa nitrogen yang terdapat dalam kedua air limbah tersebut. Nitrogen sangat penting bagi pertumbuhan S.  platensis mengingat nitrogen merupakan elemen kedua terbanyak yang terkandung dalam S.  platensis (Rodrigues et  al. , 2010) dan alga eukariot seperti S. platensis hanya mengasimilasi nitrogen anorganik dalam bentuk nitrit, nitrat, dan amonia (Cai, Park and Li, 2013). Dengan kandungan nitrogen total yang relatif sama, air limbah wet scrubber yang  kandungan senyawa nitrogennya  sebagian besar berada dalam bentuk senyawa nitrat (Jo et al. , 2015) berpotensi untuk lebih banyak menyediakan sumber nitrogen bagi pertumbuhan S. platensis dibandingkan air limbah terolah dengan senyawa nitrogen yang terkandung di dalamnya tidak hanya berupa nitrogen anorganik (nitrit, nitrat, asam nitrat, dan amonia), tetapi dapat juga berupa nitrogen
organik (protein, peptida, atau materi genetik) (Cai, Park and Li, 2013).
Konsentrasi fikosianin pada semua komposisi media tidak lebih rendah dibandingkan kontrol. Hal ini menunjukkan bahwa air limbah terolah dan air limbah wet scrubber tidak berpengaruh negatif  terhadap  kandungan  fikosianin  pada S. platensis namun  konsentrasi  fikosianin  pada kultur S.  platensis dipengaruhi oleh fotoperiode dimana konsentrasi fikosianin pada fotoperiode 24 jam terang relatif lebih tinggi dibandingkan pada fotoperiode 12 jam terang/12 jam gelap ( Gambar  3 ). Pada perlakuan fotoperiode 24 jam terang, konsentrasi  fikosianin  pada  kultur S.  platensis naik sampai hari ke-6 yang menjadi puncaknya kemudian mengalami penurunan sampai hari ke-9. Berbeda dengan perlakuan fotoperiode 12 jam terang/12 jam gelap dimana konsentrasi fikosianin pada kultur S. platensis baru mengalami kenaikan setelah hari ke-6 dengan kenaikan yang tidak setinggi pada perlakuan fotoperode 24 jam terang. Baik pada perlakuan fotoperiode 24 jam terang maupun 12 jam terang/12 jam gelap, pola kenaikan kandungan  fikosianin  dalam  kultur S.  platensis mirip dengan pola kenaikan konsentrasi biomassa S.  platensis. Salah satu perbedaannya terletak pada  konsentrasi  fikosianin  yang  cenderung turun pada hari ke-6 sampai hari ke-9 meskipun konsentrasi biomassa cenderung tetap.  Hasil penelitian Allen dan Smith (1969) menunjukkan adanya hubungan antara kekurangan (defisiensi) sumber nitrogen dengan turunnya kandungan fikosianin  pada  beberapa  strain  alga  biru-hijau
Gambar 3 . Konsentrasi Fikosianin S.  platensis pada berbagai Variasi Komposisi Media dengan Perlakuan Fotoperiode 24 Jam Terang (a) dan 12 Jam Terang/12 Gelap (b)
( nitrogen  chlorosis ). Boussiba dan Richmond (1980) juga menjelaskan bahwa fikosianin dapat menjadi sumber nitrogen bagi S. platensis ketika terjadi penurunan ketersediaan nitrogen pada media ( nitrogen starvation ) dimana pada kondisi tersebut kandungan fikosianin menurun tetapi tidak mempengaruhi laju pertumbuhan S.  platensis . Hasil penelitian yang dilakukan oleh Eriksen (2008) juga menunjukkan bahwa kandungan fikosianin  dipengaruhi  oleh  konsentrasi  sumber nitrogen yang tersedia pada media kultur dimana kandungan  fikosianin  yang  maksimum  terjadi sesaat sebelum media kultur kehabisan sumber nitrogen dan turun secara drastis setelah sumber nitrogen tidak lagi tersedia pada media kultur. Hal itu terjadi karena pada saat sumber nitrogen pada media kultur semakin berkurang, fikosianin akan terdegradasi dan menjadi sumber nitrogen bagi S. platensis (Chen et al ., 2013).
Kandungan  fioksianin  per  massa  kering S.  platensis pada perlakuan fotoperiode 12 jam terang/12 jam gelap relatif lebih tinggi dibandingkan pada perlakuan fotoperiode 24 jam terang  meskipun  konsentrasi  fikosianin  dalam kultur jauh lebih rendah ( Tabel 3 ). Pada kondisi dengan pencahayaan yang kurang, S.  platensis cenderung untuk menyimpan energinya dalam bentuk lipid dibandingkan untuk memperbanyak sel sebagai bentuk adaptasi S.  platensis dalam mempertahankan hidup terhadap kondisi lingkungan yang ekstrim atau pada keadaan di luar kondisi optimal untuk tumbuh (Schenk et al. , 2008; Endrawati,  Manulang  and  Widianingsih,  2012). Selain itu, Budiardi, Utomo dan Santosa (2010) menjelaskan bahwa penurunan intensitas cahaya dapat mengakibatkan peningkatan pigmen- pigmen yang berfungsi untuk menangkap cahaya termasuk pigmen fikosianin.
Berdasarkan data pertumbuhan  dan kandungan fikosianin  pada S.  platensis yang diperoleh dari hasil penelitian, air limbah terolah dan air limbah wet scrubber memiliki potensi sebagai media alternatif untuk pertumbuhan S. platensis pada semua komposisi yang telah diujicobakan . Biomassa S. platensis yang dihasilkan juga lebih tinggi dibandingkan hasil penelitian sebelumnya yang dapat dimanfaatkan lebih lanjut baik untuk keperluan di bidang akuakultur atau pakan maupun sebagai bahan baku energi terbarukan . Namun dari hasil penelitian juga dapat diketahui bahwa lamanya pencahayaan (fotoperiode) sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan S.  platensis dimana dengan media yang sama, pertumbuhan
S.  platensis jauh lebih rendah pada fotoperiode 12 jam terang/12 gelap dibandingkan pada fotoperiode 24 jam terang karena pencahayaan selama 12 jam belum bisa menyediakan energi yang cukup untuk pertumbuhan S.  platensis yang optimal. Sehingga untuk aplikasi dalam sekala lapangan perlu adanya rekayasa untuk mengoptimalkan pencahayaan untuk pertumbuhan S.  platensis meskipun lamanya periode pencahayaan tidak sampai 24 jam atau mengikuti siklus normal siang dan malam.

## Kesimpulan
S.  platensis dapat tumbuh dengan baik pada semua komposisi air limbah terolah dan air limbah dari proses wet scrubber industri kertas yang telah diujicobakan . Komposisi kedua air limbah tersebut tidak berpengaruh nyata terhadap konsentrasi biomassa S.  platensis namun perbedaan waktu pencahayaan (fotoperiode) sangat berpengaruh terhadap konsentrasi biomassa S.  platensis . Konsentrasi biomasa tertinggi sebesar 831 mg/L dan  laju  pertumbuhan  spesifik  tertinggi  sebesar 0,52  hari -1 dengan waktu penggandaan 0,4 hari diperoleh  pada perlakuan fotoperiode 24 jam terang.  Kandungan  fikosianin  tertinggi  sebesar 0,48 mg/g diperoleh pada perlakuan fotoperiode 12 jam terang/12 jam gelap.

## Daftar Pustaka
Ajayan, K. V., Selvaraju, M. and Thirugnanamoorthy, K. (2012) ‘Enrichment of chlorophyll and phycobiliproteins in Spirulina  platensis by  the  use  of  reflector light and nitrogen sources: An in-vitro study’, Biomass and Bioenergy , 47, pp. 436– 441. doi: 10.1016/j.biombioe.2012.09.012. Allen, M. M. and Smith, A. J. (1969) ‘Nitrogen chlorosis in blue-green algae’, Arch. Mikrobiol. , 69(2), pp. 114–120. doi: 10.1007/BF00409755. Amanatin, D. R. and Nurhidayati, T. (2013) ‘Pengaruh Kombinasi Konsentrasi Media Ekstrak Tauge (MET) dengan Pupuk Urea terhadap Kadar Protein Spirulina sp’, Jurnal Sains dan Seni ITS , 2(2), pp. E182–E1885. doi: 10.12962/j23373520.v2i2.4054. Ashrafi,  O.,  Yerushalmi,  L.  and  Haghighat,  F. (2015)  ‘Wastewater  treatment  in  the  pulp- and-paper industry: A review of treatment processes and the associated greenhouse gas emission’, Journal  of  Environmental Management ,  158,  pp.  146–157.  doi: 10.1016/j.jenvman.2015.05.010.
Pengaruh Komposisi Air Limbah Industri Kertas sebagai Media Pertumbuhan... : Meisa Legi Rizkiana, dkk.
Asthary, P. B. et  al. (2013) ‘Pertumbuhan Mikroalga Spirulina platensis dalam Efluen Industri Kertas’, Jurnal  Selulosa , 3(2), pp. 97–102. Bennet,  A.  and  Bogorad,  L.  (1973) ‘Complementary Cromatic Adaptation in A Filamentous Blue-Green Alga’, The Journal of  Cell  Biology ,  58,  pp.  419–435.  doi: 10.1016/S0022-3468(89)80710-9. Bermejo, P., Piñero, E. and Villar, Á. M. (2008) ‘Iron-chelating ability and antioxidant properties of phycocyanin isolated from a protean extract of Spirulina  platensis ’, Food Chemistry , 110(2),  pp. 436–445. doi: 10.1016/j.foodchem.2008.02.021. Bertolin, T. E. et al. (2011) ‘Antioxidant Effect of Phycocyanin on Oxidative Stress Induced with Monosodium Glutamate in Rats’, Brazilian  Archives  of  Biology and  Technology ,  54(4),  pp.  733–738.  doi: 10.1590/s1516-89132011000400012. Bezerra, R. P. et  al. (2012)  ‘Effects  of photobioreactor  configuration,  nitrogen source and light intensity on the fed-batch cultivation of Arthrospira (Spirulina) platensis. Bioenergetic aspects’, Biomass and Bioenergy , 37, pp. 309–317. doi: 10.1016/j. biombioe.2011.11.007. Blinkova, L. P., Gorobets, O. B. and Baturo, A. P. (2001) ‘Biological activity of Spirulina’, Zhurnal  mikrobiologii,  epidemiologii,  i immunobiologii , (2), pp. 114–118. Boussiba, S. and Richmond, A. E. (1980) ‘C-phycocyanin as a storage protein in the blue-green alga Spirulina  platensis ’, Archives  of  Microbiology ,  125(1–2),  pp. 143–147. doi: 10.1007/BF00403211. Braga, V. da S. et al. (2018) ‘Cultivation strategy to stimulate high carbohydrate content in Spirulina biomass’, Bioresource Technology , 269(August),  pp.  221–226.  doi:  10.1016/j. biortech.2018.08.105.
Braga, V. da S. et al. (2019) ‘Enhancement of the carbohydrate content in Spirulina by applying CO2,  thermoelectric  fly  ashes  and  reduced nitrogen supply’, International  Journal  of Biological Macromolecules , 123, pp. 1241– 1247. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2018.12.037. Budiardi, T., Utomo, N. B. P. and Santosa, A. (2010) ‘Pertumbuhan dan kandungan nutrisi Spirulina sp . pada fotoperiode yang berbeda’, Jurnal Akuakultur Indonesia , 9(2), pp. 146–156. Cai, T., Park, S. Y. and Li, Y. (2013) ‘Nutrient recovery from wastewater streams by microalgae: Status and prospects’, Renewable and  Sustainable  Energy  Reviews , 19, pp. 360–369. doi: 10.1016/j.rser.2012.11.030.
Çelekli, A., Yavuzatmaca, M. and Bozkurt, H. (2009) ‘Modeling of biomass production by Spirulina  platensis as function of phosphate concentrations and pH regimes’, Bioresource Technology ,  100(14),  pp.  3625–3629.  doi: 10.1016/j.biortech.2009.02.055. Chang, Y. et  al. (2013) ‘Cultivation of Spirulina platensis for biomass production and nutrient removal from synthetic human urine’, Applied Energy ,  102,  pp.  427–431.  doi:  10.1016/j. apenergy.2012.07.024.
Cheirsilp, B. and Torpee, S. (2012) ‘Enhanced growth and lipid production of microalgae under mixotrophic culture condition: Effect of light intensity, glucose concentration and fed- batch cultivation’, Bioresource  Technology . Elsevier Ltd, 110, pp. 510–516. doi: 10.1016/j. biortech.2012.01.125. Chen, C. Y. et al. (2013) ‘Engineering strategies for simultaneous enhancement of C-phycocyanin production  and  CO2fixation  with Spirulina platensis ’, Bioresource  Technology ,  145,  pp. 307–312. doi: 10.1016/j.biortech.2013.01.054. Colla, L. M. et  al. (2015)  ‘Potential  of  Live Spirulina  platensis on Biosorption of Hexavalent Chromium and Its Conversion to Trivalent Chromium’, International  Journal of Phytoremediation , 17(9), pp. 861–868. doi: 10.1080/15226514.2014.964846. Demirbas, M. F. (2011) ‘Biofuels from algae for sustainable development’, Applied  Energy . Elsevier  Ltd,  88(10),  pp.  3473–3480.  doi: 10.1016/j.apenergy.2011.01.059.
Dianursanti and Wijanarko, A. (2007) ‘Enhancement Of Cyanobacteria Growth In Serial Configuration Photobioreactor By Photon Flux Density Alteration’, Jurnal Teknologi , (4), pp. 299–308. Doble, M. and Kumar, A. (2005) ‘CHAPTER 19 - Paper and Pulp’, in Doble, M. and Kumar, A. (eds) Biotreatment  of  Industrial  Effluents . Burlington: Butterworth-Heinemann, pp. 197–207.  doi:  https://doi.org/10.1016/B978- 075067838-4/50020-8.
Endrawati,  H.,  Manulang,  C.  and  Widianingsih (2012) ‘Densitas dan Kadar Total Lipid Mikroalga Spirulina  platensis yang Dikultur pada Fotoperioda yang Berbeda’, Buletin Oseanografi Marina , 1, pp. 33–38. Eriksen, N. T. (2008) ‘Production of phycocyanin - A pigment with applications in biology, biotechnology, foods and medicine’, Applied Microbiology  and  Biotechnology , 80(1), pp. 1–14. doi: 10.1007/s00253-008-1542-y. Gude, V. G. (2015) ‘Energy and water autarky of wastewater treatment and power generation systems’, Renewable  and  Sustainable Energy  Reviews .  Elsevier,  45,  pp.  52–68. doi: 10.1016/j.rser.2015.01.055.
Gude,  V.  G.  (2016)  ‘Wastewater  treatment  in microbial fuel cells - An overview’, Journal of Cleaner Production , 122, pp. 287–307. doi: 10.1016/j.jclepro.2016.02.022. Gude, V. G., Kokabian, B. and Gadhamshetty, V.  (2013)  ‘Beneficial  Bioelectrochemical Systems  for  Energy,  Water,  and  Biomass Production’, Journal  of  Microbial  & Biochemical  Technology ,  S6(005).  doi: 10.4172/1948-5948.s6-005. Hariyati, R. (2008) ‘Pertumbuhan dan Biomassa Spirulina sp dalam Skala Laboratoris’, Bioma , 10(1), pp. 19–22. Jo, E. et al. (2015) ‘A study on the removal of sulfate and nitrate from the wet scrubber wastewater using electrocoagulation’, Desalination  and Water Treatment , 57(17), pp. 7833–7840. doi: 10.1080/19443994.2015.1028461. Kebede, E. (1997) ‘Response of Spirulina platensis (=Arthrospira fusiformis) from Lake Chitu, Ethiopia, to salinity stress from sodium salts’, Journal of Applied Phycology , 9(6), pp. 551– 558. doi: 10.1023/A:1007949021786. Khairunnissa, I. N. et  al. (2018) ‘Pemanfaatan Air Limbah Wet  Scrubber Flue Gas Desulphurization (FGD) Industri Kertas sebagai Media Pertumbuhan Spirulina platensis ’, Jurnal Selulosa , 8(2), pp. 94–104. Kim, K. et  al. (2013) ‘Impact of light intensity,
CO2 concentration and bubble size on growth and fatty acid composition of Arthrospira (Spirulina)  platensis  KMMCC  CY-007’, Biomass and Bioenergy , 49, pp. 181–187. doi: 10.1016/j.biombioe.2012.12.021. Kokabian, B. and Gude, V. G. (2015) ‘Sustainable photosynthetic biocathode in microbial desalination cells’, Chemical  Engineering Journal . Elsevier B.V., 262, pp. 958–965. doi: 10.1016/j.cej.2014.10.048. Kuddus, M. et  al. (2013) ‘Recent developments in production and biotechnological applications of c-phycocyanin’, BioMed Research  International ,  2013,  pp.  1–9.  doi: 10.1155/2013/742859. Leduy, A. and Therien, N. (1977) ‘An improved method for optical density measurement of the semimicroscopic blue green alga Spirulina maxima’, Biotechnology  and Bioengineering ,  19(8),  pp.  1219–1224.  doi: 10.1002/bit.260190812. Lee, Y. K. (2004) Hand Book of Microalga Culture: Biotechnology  and  Applied  Phycology . Edited by A. Richmond. Oxford: Blackwell Publishing. Liu, Y. et  al. (2018) ‘Quantifying biodegradable organic matter in polluted water on the basis of coulombic yield’, Talanta , 176, pp. 485– 491. doi: 10.1016/j.talanta.2017.08.029.
Manullang,  C.,  Widianingsih  and  Endrawati,  H.
(2012) ‘Densitas dan Kandungan Total Lipid Mikroalga Spirulina  platensis ’, Journal  of Marine Research , 1(1), pp. 24–28. Available at: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/jmr. Meseck,  S.  L., Alix,  J.  H.  and  Wikfors,  G.  H. (2005)  ‘Photoperiod  and  light  intensity effects  on  growth  and  utilization  of nutrients by the aquaculture feed microalga, Tetraselmis chui (PLY429)’, Aquaculture , 246(1–4),  pp.  393–404.  doi:  10.1016/j. aquaculture.2005.02.034.
Ono, E. and Cuello, J. L. (2004) ‘Design parameters of solar concentrating systems for CO2-mitigating algal photobioreactors’, Energy , 29(9), pp. 1651–1657. Rajak, U. and Verma, T. N. (2018) ‘Spirulina microalgae  biodiesel  –  A  novel  renewable alternative energy source for compression ignition engine’, Journal  of  Cleaner Production ,  201(X),  pp.  343–357.  doi: 10.1016/j.jclepro.2018.08.057.
Rodrigues, M. S. et  al. (2010) ‘Fed-batch cultivation of Arthrospira (Spirulina) platensis: Potassium nitrate and ammonium chloride as simultaneous nitrogen sources’, Bioresource Technology , 101(12), pp. 4491– 4498. doi: 10.1016/j.biortech.2010.01.054.
Romay, C. et  al. (1998) ‘Antioxidant and anti- inflammatory  properties  of  C-phycocyanin from blue-green algae’, Inflammation Research ,  47(1),  pp.  36–41.  doi:  10.1007/ s000110050256. Schenk, P. M. et  al. (2008) ‘Second Generation Biofuels:  High-Efficiency  Microalgae  for Biodiesel Production’, BioEnergy Research , 1(1), pp. 20–43. doi: 10.1007/s12155-008-9008-8. Setiawan, Y. et al. (2014) ‘Pemanfaatan Emisi Gas CO2 untuk Budidaya Spirulina platensis dalam Upaya Penurunan Gas Rumah Kaca (GRK)’, Jurnal Riset Industri , 8(2), pp. 83–89. Soni, R. A., Sudhakar, K. and Rana, R. S. (2017) ‘Spirulina  –  From  growth  to  nutritional product: A review’, Trends in Food Science and  Technology ,  69,  pp.  157–171.  doi: 10.1016/j.tifs.2017.09.010. Soong, P. (1980) ‘Production and development of Chlorella and Spirulina in Taiwan.’, in Shelef, G. and Soeder, C.J. , pp. 97–113. Sumprasit, N. et  al. (2017)  ‘Biodiesel  and biogas recovery from Spirulina  platensis ’, International Biodeterioration and Biodegradation ,  119,  pp.  196–204.  doi: 10.1016/j.ibiod.2016.11.006. Thompson, G. et  al. (2001) ‘The treatment of pulp  and  paper  mill  effluent:  A  review’, Bioresource Technology , 77(3), pp. 275–286. doi: 10.1016/S0960-8524(00)00060-2.
Pengaruh Komposisi Air Limbah Industri Kertas sebagai Media Pertumbuhan... : Meisa Legi Rizkiana, dkk.
Utomo, N. B. P. et  al. (2005)  ‘Pertumbuhan Spirulina  platensis yang Dikultur dengan Pupuk Inorganik (Urea, TSP dan ZA) dan Kotoran Ayam’, Akuakultur Indonesia , 4(1), pp. 41–48. Vieira Costa, J. A., Colla, L. M. and Duarte Filho, P. F. (2004) ‘Improving Spirulina platensis biomass yield using a fed-batch process’, Bioresource Technology , 92(3), pp. 237–241. doi: 10.1016/j.biortech.2003.09.013.
Vonshak,  A.  (1997) Spirulina  platensis (Arthrospira):  Physiology,  Cell-biology and Biotechnology . Vonshak,. Edited by A. Vonshak. London: Taylor & Francis. Yuan, X. et  al. (2011) ‘Impact of ammonia concentration on Spirulina platensis growth in an airlift photobioreactor’, Bioresource Technology ,  102(3),  pp.  3234–3239.  doi: 10.1016/j.biortech.2010.11.019.

## - Halaman ini sengaja dikosongkan -